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　　CSPPLAZA光熱發電網訊：為(wei)了保證鏡(jing)面的(de)反(fan)射率，光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)都(dou)需要(yao)定期(qi)對反(fan)射鏡(jing)進行(xing)清潔，這就意(yi)味著電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)運維過程中需要(yao)消耗大量的(de)水資源(yuan)。而全球大部分(fen)的(de)光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)都(dou)建于DNI值較高的(de)沙漠及(ji)干旱地(di)區，因(yin)此，如何有效節(jie)水就成(cheng)為(wei)決定光(guang)熱電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)運營(ying)成(cheng)本(ben)的(de)關鍵因(yin)素之一，這也是令運營(ying)商們頭(tou)疼不已(yi)的(de)一個難題。

　　以阿布扎比100MW的Shams 1槽式光熱電站為例，其地處干旱少雨的沙漠環境且空氣中充斥著高濃度氣溶膠，因此每年用于清洗鏡面的水量達500萬加侖。在阿拉伯海灣，空氣中的灰塵附著于反射鏡面，在(zai)其表面形(xing)成(cheng)僅(jin)靠氣壓(ya)無(wu)法去(qu)除(chu)的堅固的泥(ni)垢(gou)層。

　　定期進行鏡(jing)面清洗工作對于確保光熱電站的(de)高效(xiao)運行是至關重要的(de)。波士頓(dun)大(da)學有學者發(fa)表(biao)了(le)題(ti)為“聚光太陽能集熱器(qi)受侵(qin)蝕(shi)的(de)影響”的(de)研究(jiu)論(lun)文(wen)，給出了(le)曲(qu)線圖如下表(biao)所(suo)示(shi)：

　　光熱電站用水量可減少70% 功率輸出提高2％-3％

　　目(mu)前，一(yi)些光(guang)熱研究(jiu)團隊正在開發(fa)(fa)新技(ji)術以優(you)化清(qing)洗策(ce)略，從(cong)而盡可能地減少用(yong)水量(liang)并進(jin)一(yi)步提高光(guang)熱電(dian)站的市場競爭力。據(ju)了解，法(fa)國能源研究(jiu)中心CEA正在主攻一(yi)個歐洲的研究(jiu)項目(mu)，該項目(mu)于2016年初推出(chu)，為期3年，由歐盟的“Horizon 2020支持(chi)計劃(hua)”出(chu)資，主要負責開發(fa)(fa)新型水處理技(ji)術，用(yong)于清(qing)潔太陽島鏡面和發(fa)(fa)電(dian)區冷(leng)卻系統。

　　WASCOP研究團隊計劃在(zai)將光熱電(dian)(dian)站(zhan)所需水量(liang)降(jiang)低70％至90％的(de)同時提高2％-3％的(de)功率輸(shu)出(chu)。該團隊現(xian)正在(zai)歐洲、北非(fei)和中東等多(duo)個地點(dian)進行一系列防(fang)污與創新(xin)的(de)清(qing)潔技(ji)術(shu)及電(dian)(dian)站(zhan)檢測(ce)技(ji)術(shu)的(de)測(ce)試。

　　WASCOP合作伙伴IK4-Tekniker的(de)西班牙技(ji)術(shu)(shu)中心市場(chang)總監Itziar Azpitarte表(biao)示：“初(chu)步測(ce)試結果顯示，WASCOP可(ke)以達到減少70％電(dian)(dian)站(zhan)用水量(liang)的(de)初(chu)期(qi)目標。應用于科威特50MW Shagaya光熱電(dian)(dian)站(zhan)的(de)技(ji)術(shu)(shu)測(ce)試結果表(biao)明(ming)該技(ji)術(shu)(shu)可(ke)將(jiang)電(dian)(dian)站(zhan)清洗頻率降(jiang)低(di)65%。Shagaya電(dian)(dian)站(zhan)預(yu)計(ji)于2017年12月投運，屆時年耗(hao)水量(liang)約為(wei)4萬(wan)立方米，但借助于WASCOP的(de)技(ji)術(shu)(shu)，年耗(hao)水量(liang)可(ke)以降(jiang)至1.4萬(wan)立方米，這將(jiang)使電(dian)(dian)站(zhan)的(de)運營成(cheng)本(ben)減少約10萬(wan)歐(ou)元(yuan)（約合人民(min)幣79萬(wan)元(yuan)）/年。”

圖：光熱電站每年用(yong)于(yu)清洗的水量可達數百萬加侖(lun)。（圖片(pian)來源(yuan)：SEIA）

　　采用數據驅動技術 手機智能檢污 

　　為優化(hua)電站清洗過程，并最大限度地減少用水量，MinWater CSP研究(jiu)小組(zu)也開展了(le)一個為期(qi)三年的(de)研究(jiu)項目，該項目同樣獲(huo)得了(le)歐盟Horizon 2020支持計劃的(de)資助，目前正在研發新(xin)型檢污設備(bei)等(deng)新(xin)技術。

　　MinWater CSP的搭檔Fraunhofer ISE（德(de)國(guo)）和商業合作(zuo)伙伴Process Systems Enterprise（PSE）正在與鏡面(mian)維(wei)護專家ECILIMP Termosolar展(zhan)開合作(zuo)，擬(ni)將(jiang)全自動檢(jian)污器集成到ECILIMP的清洗系統中。

　　這種pFlex便攜式反射計可檢測拋物槽(cao)曲(qu)面鏡、定日鏡和線性菲涅爾(er)集熱器上的(de)污垢，并可通過智能手(shou)機(ji)用(yong)戶界面進行操作。

　　而WACSOP研究(jiu)人(ren)員開(kai)發了一(yi)種應用(yong)于(yu)光熱電站鏡面表(biao)層的傳感(gan)器系(xi)統(tong)(tong)，該系(xi)統(tong)(tong)可(ke)結合(he)(he)鏡面反射率(lv)、著污速度和接(jie)收器透射率(lv)等數據來(lai)綜合(he)(he)判斷鏡面和集(ji)熱管何時必須加以(yi)(yi)清洗(xi)。。Azpitarte表(biao)示：“該系(xi)統(tong)(tong)可(ke)以(yi)(yi)優化清洗(xi)步驟(zou)并最大限度地減少太陽(yang)島的光損耗量。這些設備可(ke)最多(duo)節(jie)約25%的用(yong)水。”

　　提高水源循環使用力度

　　WASCOP研究團隊(dui)的(de)另一個小組正在(zai)開(kai)發(fa)(fa)新型(xing)鏡面(mian)清洗系統(tong)(tong)(tong)，該系統(tong)(tong)(tong)的(de)工(gong)作原理(li)是收(shou)集(ji)早(zao)上凝聚在(zai)鏡面(mian)的(de)露水(shui)并借(jie)助重力(li)使其沿鏡子移動，從而達到清潔鏡面(mian)的(de)目的(de)。據開(kai)發(fa)(fa)商介紹，該系統(tong)(tong)(tong)無需額外水(shui)源，可獨立保持鏡面(mian)清潔。

　　毫無(wu)疑問，進(jin)一步改(gai)善水(shui)回用狀況將有助于(yu)提高(gao)光熱電(dian)站的(de)效(xiao)率(lv)。電(dian)站在發電(dian)過程中(zhong)會生(sheng)成大量廢水(shui)，但事實表明，大部分已投(tou)運(yun)的(de)光熱電(dian)站的(de)清洗系統都(dou)未對噴(pen)灑(sa)水(shui)進(jin)行(xing)回收利用。而這些原本泄漏(lou)到土(tu)壤中(zhong)的(de)水(shui)是(shi)可以被(bei)收集處理并加以重新利用的(de)。Al Akhawayn研究(jiu)表明，在摩洛哥Noor項(xiang)目中(zhong)，運(yun)營商在不進(jin)行(xing)水(shui)回用的(de)情況下每(mei)年需使(shi)用超過3650萬升(sheng)除鹽水(shui)來進(jin)行(xing)鏡面(mian)清洗。

　　類似地，目前清(qing)洗(xi)Shams1電(dian)(dian)站(zhan)的(de)廢水由于含有(you)灰塵(chen)(chen)和(he)有(you)機污染(ran)物而沒(mei)有(you)被回收(shou)。因此，阿聯(lian)酋Masdar研(yan)究(jiu)所正在(zai)(zai)開發膜系(xi)統來(lai)過濾細粉塵(chen)(chen)并(bing)降低污染(ran)物。至于清(qing)洗(xi)車輛和(he)設備也可(ke)以(yi)作出改(gai)善。Shams電(dian)(dian)力公司(si)目前正在(zai)(zai)研(yan)發如何改(gai)裝Shams 1電(dian)(dian)站(zhan)的(de)清(qing)洗(xi)卡車，使其更高效(xiao)并(bing)減少用(yong)水量。

　　而MinWaterCSP研究人員開發了一種清洗卡車系統，該(gai)系統可回收鏡面(mian)流水。據稱，該(gai)系統的一部分將用于兩個主要的商業(ye)光熱發電項目(mu)。